基于LBM和FVM的水泥熟料換熱研究.pdf

1、隨著世界各國對低碳經(jīng)濟(jì)認(rèn)識的不斷提高，水泥生產(chǎn)中的能耗、污染及熱能回收問題已逐漸成為全球水泥工業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。篦冷機(jī)是水泥生產(chǎn)過程中最重要的工藝設(shè)備之一，水泥熟料在篦冷機(jī)內(nèi)的換熱過程直接關(guān)系到篦冷機(jī)的能耗、污染、熱回收等問題以及水泥的質(zhì)量。本文研究了水泥熟料的換熱機(jī)理及整個熟料層的換熱規(guī)律，其結(jié)論將為優(yōu)化篦冷機(jī)工作參數(shù)、提高熱回收率和節(jié)能減排提供一定的理論基礎(chǔ)。
　　首先，采用實(shí)驗(yàn)方法確定了表征水泥熟料堆積體宏觀物理特性的最小單元即

2、體特征元的尺寸，實(shí)驗(yàn)得到體特征元的尺寸。采用切片法和統(tǒng)計法獲得了體特征元的二維模型，該模型給出了水泥熟料堆積體的詳細(xì)的孔隙結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，為水泥熟料堆積體的換熱機(jī)理研究奠定基礎(chǔ)。
　　然后，采用基于孔隙尺度的格子Boltzmann方法對體特征元進(jìn)行模擬，得到了體特征元內(nèi)空氣的流場和溫度場以及熟料顆粒的溫度場分布規(guī)律，揭示了水泥熟料堆積體的換熱機(jī)理，得到合理的供風(fēng)風(fēng)速區(qū)間，結(jié)果表明，熟料的堆積情況和孔隙度對冷卻效果有很大影響。